Отвечать на вопрос, для чего нужен компрессор воздушный, можно долго. Сжатый воздух – это удобная рабочая среда для выполнения десятков разных операций. Агрегат преобразует электричество в воздушный поток, используемый для работы пневматических инструментов и медицинского оборудования. В статье рассказываем, как устроен воздушный компрессор, какие есть виды и где применяются.
Что такое воздушный компрессор?
Так называют устройство, состоящее из двигателя (ДВС или электрического), к которому присоединен насосный блок (поршневой или винтовой). Компрессорный узел при вращении приводного вала сжимает воздух и нагнетает его в накопитель (ресивер). Обратный клапан на входе предотвращает стравливание через насос при прекращении его работы. В поршневых моделях сжатие происходит поршнями, а в винтовых – зазором между двумя валами.
Как работает воздушный компрессор?
Чтобы разобраться, как работает воздушный компрессор, требуется ознакомиться с устройством этого оборудования. Состав агрегата зависит от его типа. В общем случае установка состоит из:
- Приводного элемента. В качестве него производители используют электрический двигатель или ДВС. Главное, чтобы он выдавал достаточный крутящий момент для сжатия воздуха до нужного значения давления. Бытовые модели создают до 10 бар, промышленные – до 20 бар, специальные – до 80 бар.
- Насосного блока. Больше распространен два вида – поршневые и винтовые. В первом сжатие происходит поршневой парой в цилиндре. Когда он опускается, происходит подсос воздуха, когда при подъеме – сжатие до нужного значения. В результате этого цикла создается пульсирующее давление.
- Сглаживание потока происходит в ресивере. Это емкость от 50 л цилиндрической формы, размещенная горизонтально или вертикально. Произведена из толстостенной стали, рассчитанной на давление не менее 20 бар для компрессоров, выдающих до 10 бар.
- Компрессорный блок соединен с ресивером медными трубками. Их применение увеличивает срок службы и повышает надежность агрегата.
- В устройстве компрессора воздушного также имеется осушитель. Это дополнительная емкость, в которой воздух нагревается и из него выделяется конденсат, стекающий вниз в накопитель. Периодически, после каждой рабочей смены, его нужно сливать для защиты бака от внутренней коррозии.
- В винтовых модификациях сжатие воздуха происходит между двумя валами с особым профилем.
- Для работы насосного агрегата валы нуждаются в постоянном смазывании. Плюс, масло герметизирует зазор, но есть и безмаслянные конструкции.
- Масло и воздух нагнетается в радиатор для охлаждения, так как при сжатии он нагревается. На его пути есть маслоотделитель, который возвращает смазку в бак.
- Радиатор охлаждается воздушным потоком, создаваемым пристроенным вентилятором.
- На выходе осушителя в поршневых компрессорах и радиатора в винтовых установлен кран и регулятор давления. Обычно это группа, содержащая два регулятора на два шланга с быстросъемными соединениями, общий регулятор и манометры на каждый выход.
- Включением и отключением агрегата занимается реле давление автоматического типа. Под ним находится датчик давления, который механически воздействует на толкатель.
- Для слива конденсата из ресивера в нижней его части находится сливной кран. Он бывает одним из трех типов – винтовым, рычажным и нажимным.
- Для защиты резервуара и пневмосистемы от разрушения из-за переизбытка давления в нее интегрирован байпас – автоматический сбросовый клапан. Он активируется на давлении, когда он превысит верхний предел по паспорту на 10%. На нем также есть кольцо, потянув за которое, давление стравливается вручную.
Особенности работы поршневого аппарата
Узнав, из чего состоит воздушный компрессор, несложно догадаться, как он работает. В поршневой модели воздух сжимается поршнем при его возвратном движении. Проводится в действие мотором через шатун и коленчатый вал. Давление поступает в ресивер через обратный клапан и накапливается в нем до достижения настроенного верхнего предела. В модификациях с осушителями воздух поступает в блок осушения, а от туда через регулятор и манометр к потребителю.
Принцип действия винтового агрегата
Разница состоит между двумя видами в способе сжатия. В винтовом типе воздушных аппаратов поток захватывается через фильтр, сжимается между двумя валами. Затем, отделяется от масла и поступает в радиатор для охлаждения. Масло следует по тому же пути, но уже по отдельному контуру. Двойной охладитель обдувается пристроенным вентилятором. На выходе также установлен ресивер и регулятор с манометром для контроля давления.
Какие виды воздушных компрессоров бывают
Это оборудование классифицируется по разным признакам. Какие бывает воздушные компрессоры в зависимости от конструкции:
- Поршневые – используются в станциях с рабочим давлением до 12 бар.
- Винтовые – спроектированы для работы в промышленных условиях, обладают высокой производительностью и равномерностью создаваемого потока.
- Мембранные – разработаны для систем, требовательных к качеству воздуха, но не нуждаются в большом давлении.
- Пластинчатые – захват газа или воздушной среды происходит встроенными пластинами, между которыми при вращении ротора изменяется объем.
Также выпускаются и применяются в особых сферах роторные, спиральные, центробежные и осевые компрессоры. Они создают меньшее давление, но обеспечивают высокую степень чистоты потока.
По типу рабочей среды аппараты бывают:
- масляными;
- бесмасляными;
- сухие;
- водозаполненные.
Различные области применения воздушных компрессоров
Сферы применения компрессоров:
- Подкачка колес, работа пневматической дрели, гайковерта, шуруповерта, отбойного молотка.
- Покрасочные услуги, подключение окрасочных пистолетов, шлифовальных машинок, пескоструйных пистолетов для очистки поверхностей от старых покрытий.
- Медицина в стоматологии. Сжатый воздух используют для работы бормашинок, систем жизнеобеспечения и вентиляции легких.
- В лабораториях сжатый воздух применяют для исследований, реакций и анализов.
Для многих технологических процессов нужен сухой воздух, подаваемый под высоким давлением. В таких комплексах устанавливают осушитель. Состав оборудования зависит от целевого назначения, условий эксплуатации и режимов работы.
Производство
Тяжелая промышленность при производстве деталей машин всегда использует сжатый воздух. На участках устанавливаются мощные компрессоры магистрального типа с большими резервуарами для накопления сжатого воздуха. К ним подключают ручные инструменты и станочное оборудование (движение защитных ограждений, завес, перемещение вспомогательных осей, комбинированное охлаждение со смазкой мотор шпинделей, зажим деталей). Емкость ресиверов зависит от количества подключенных к нему устройств, задействованных в технологическом процессе:
- Пневматические инструменты – молотки, дрели, шлифовальные машины, зажимы, тиски и др.
- Пневмозажимы деталей в шлифовальных станках, так как для такого вида обработки большое усилие не нужно.
- Системы охлаждения и продувки компонентов устройств – радиаторы, осушители, моторы.
- В промышленных цехах компрессоры обеспечивают работу станков, покрасочных систем и конвейеров.
Автомобильная
Сжатый воздух регулярно используют в автосервисах для:
- подкачки шин;
- работы балансировочного станка;
- продувки, сушки деталей после промывки в растворах;
- к сжатому воздуху подключают пневматические инструменты.
Строительство
Компрессоры большой мощности задействованы для работы инструментов и различной оснастки к нему:
- пневматические молотые;
- подъемники и домкраты;
- захваты грузов и поддержки;
- системы продувки при строительстве подземных коммуникаций.
HVAC
Компрессоры также применяют в системах вентиляции и кондиционирования. Давлением регулируется работа заслонок на воздухозаборных аппаратах. Это сделано для безопасности.
Сельское хозяйство
Сжатый воздух часто применяют в сельском хозяйстве для обрабатывания культур удобрениями и средствами защиты от вредителей. Также методом выдувки чистят зернохранилища от постороннего мусора и обеспечивают работу вакуумных трасс подачи сыпучих компонентов.
Дизайн интерьера
Для косметического ремонта, где требуется покраска, сжатый воздух используют для работы краскопультов. Мощным потоком художник создает мелкие детали рисунков, обеспечивая высокую детализацию композиции.
Медицинское использование
Компрессоры важны для медицинской сферы. Сжатый воздух гарантирует работы системы жизнеобеспечения, бормашинок, кресел и прочего оборудования.
Переработка пищевых продуктов
Воздушные насосы без масла везде применяют на пищевых производствах, как в основных технологических операциях, так и на упаковочных линиях. Они установлены на техпроцессах от расфасовки напитков до складывания в коробки и запечатывания их
Горнодобывающая промышленность
Сжатый воздух работает в горнодобывающих комплексах. Он гарантирует эффективную работу систем вентиляции. Выступает источником энергии для буровых машин и других компонентов отрасли.
Деревообрабатывающий
Компрессоры в деревообрабатывающей отрасли питают десятки ручных инструментов и приспособлений. Они задействованы для операций резки материалов, сборки мебели, шлифовки и выполнения других процессов.
Часто задаваемые вопросы
Какой размер воздушного компрессора мне нужен для домашнего использования?
С бытовыми задачами справится агрегат с ресивером до 100 литров. Производительность таких моделей составляет на уровне 200 л/мин.
Насколько энергоэффективны воздушные компрессоры?
Эффективность или производительность этих устройств зависит от целевого назначения. Например, для промышленности, где требуется давление больше 10 бар, используют только винтовые модели. Они дольше работают без обслуживания и выдерживают большие нагрузки.
В чем разница между масляными и безмасляными воздушными компрессорами?
Выбор зависит от требуемого качества воздуха. Масляные даже после отделения смазки из потока оставляют жирные пятна, но они работают дольше. Безмасляные модели создают меньшее давление, но не нуждаются в контроле смазки.
Как часто следует проводить обслуживание воздушного компрессора?
Зависит от интенсивности эксплуатации: проверка уровня масла – каждые 8 часов работы, замена фильтров – каждые 300 часов. Полное ТО необходимо проводить после 600 часов эксплуатации.
Для чего нужен компрессор воздушный? Агрегат выступает источником энергии для сотен задач – от покраски автомобилей до обеспечения работы медицинского оборудования. Правильный выбор типа и регулярное обслуживание гарантируют долгий срок службы устройства. Помните: качество сжатого воздуха и надежность аппарата зависят от условий эксплуатации и внимания к деталям.
